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湖南大學(xué)涂春鳴等:適用微網(wǎng)故障穿越的多功能并網(wǎng)變換器研究

2017-07-14 08:17:02 大云網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
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研究背景

近來年,分布式發(fā)電在電力系統(tǒng)中所占比重不斷增大。多種分布式電源、能量轉(zhuǎn)換裝置、
本地負(fù)荷、儲能系統(tǒng)等組成微網(wǎng),其與電力系統(tǒng)的交互影響不容忽略。研究電網(wǎng)發(fā)生不同程
度故障下的并網(wǎng)變換器可靠運行及控制策略具有重要意義。

解決的問題

目前,針對分布式能源并網(wǎng)的低電壓穿越問題已開展大量工作,但未充分考慮本地敏感負(fù)
荷工作的穩(wěn)定性問題,以及極端電網(wǎng)故障如短路接地所帶來的過電流問題。本文所提拓?fù)?br /> 與控制方法可有效抑制電壓波動、諧波對微網(wǎng)輸出功率及本地負(fù)荷的影響;當(dāng)故障超出低
電壓穿越(LVRT)要求,可有效限制故障過電流,保證微網(wǎng)安全進(jìn)入孤島模式。

重點內(nèi)容及創(chuàng)新點

基于聯(lián)合補償思想,提出一種并網(wǎng)變換器拓?fù)浼翱刂撇呗浴2⒕W(wǎng)裝置由兩個共用直流母線
的電壓源型變流器組成,可實現(xiàn)電網(wǎng)電壓不平衡、畸變、故障等情況下微網(wǎng)及本地敏感負(fù)
荷的安全穩(wěn)定運行。

1)當(dāng)電壓跌落幅度在LVRT要求范圍內(nèi),保持并聯(lián)變流器不間斷并網(wǎng),并采取恒功率(PQ)
控制,串聯(lián)變流器采取電壓補償(DVR)控制;

2)當(dāng)網(wǎng)側(cè)電壓跌落幅度超出LVRT要求范圍或網(wǎng)側(cè)發(fā)生短路、接地等故障,并聯(lián)變流器采
取恒壓恒頻V/f控制,串聯(lián)變流器采取虛擬阻抗控制限制過電流,抬升本地負(fù)荷端電壓。若
故障時間超出臨界時間tLimit,微網(wǎng)從電網(wǎng)切除,串聯(lián)變流器退出運行。

結(jié)論

多功能并網(wǎng)變換器綜合了動態(tài)電壓補償器、故障限流器等多種設(shè)備功能,切換靈活,有效
提高了微網(wǎng)的故障穿越能力,保證本地敏感負(fù)荷的穩(wěn)定運行。可廣泛應(yīng)用于小、中型微網(wǎng)
中,為微網(wǎng)柔性并網(wǎng)的研究提供一種新思路。

 

后續(xù)研究

 

深入研究串/并聯(lián)變換器在電網(wǎng)不同程度故障下的暫態(tài)特性,以及最優(yōu)容量設(shè)計等問題。

 

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